范國娟

（福建寧德市港航設(shè)計有限責(zé)任公司， 福建 寧德 355200）

1 工程概況

本工程新建4萬噸級通用泊位1個，碼頭為重力式沉箱結(jié)構(gòu)，泊位岸線總長200m，碼頭前方作業(yè)地帶寬30m，高程+9.1m，前沿設(shè)計底標(biāo)高-13.7m?；劭傞L為106.36+67.3m，基槽底寬41.85m，設(shè)計底標(biāo)高-29m，兩側(cè)坡比1：3，頂層設(shè)計坡比1：5?；坶_挖方量共計約46.01萬方，其中開挖Ⅰ類土約30.25萬方，Ⅱ類土約11.5萬方，Ⅳ類土約1.97萬方。

硬質(zhì)基槽開挖區(qū)域主要位于系纜墩，緊鄰泊位東側(cè)已有山體。清礁設(shè)計底標(biāo)高-13.7m，約1.99萬方，開挖地質(zhì)為中風(fēng)化花崗巖層。清礁前沿線區(qū)域與港池設(shè)計底標(biāo)高齊平。

圖1 ：基槽挖礁設(shè)計斷面圖

2 挖礁工藝

由于距離本工程水上約700m范圍為大片養(yǎng)殖漁排，且工程緊鄰已建8號、9號泊位，為確保工程周邊養(yǎng)殖魚類和已建8號、9號泊位的安全，并保證錘夯施工質(zhì)量和工期，本工程基床夯采用分層錘夯工藝，將標(biāo)高-29m至-17.7m拋石厚度每層提高為3.0m，以減少拋石船組移船、定位時間，減少各工序之間的干擾，同時提高拋石基床施工工效。

由于采用常規(guī)鉆孔爆破工藝，勢必會產(chǎn)生較大的水下沖擊波，對周邊養(yǎng)殖漁類將造成較大影響，后果不堪設(shè)想。為保證工程順利進(jìn)行，該區(qū)域硬質(zhì)基槽采用鉆孔船進(jìn)行水下鉆孔，鉆孔深度按超深0.5m考慮，然后采用抓斗船配55t重型鑿巖棒進(jìn)行水下碎巖，最后采用斗容15m3抓斗進(jìn)行清礁工藝，每次開挖厚度約0.8m，如此分層循環(huán)作業(yè)，直至設(shè)計底標(biāo)高。

3 施工方法

3.1 挖礁參數(shù)確定

根據(jù)地質(zhì)、水深及施工環(huán)境因素考慮，確定鉆孔孔徑：φ130mm，孔距0.5米×排距0.5米，鉆孔超深0.5m，每次鑿巖厚度0.8m。

3.2 船機(jī)設(shè)備選擇

本工程鉆孔船采用長37.4m寬12m的“中海工58”炸礁船鉆孔作業(yè)，炸礁船從東側(cè)往西側(cè)鉆孔，海側(cè)往岸側(cè)進(jìn)行施工。

鉆孔采用清礁平臺上6臺潛孔鉆，各臺鉆機(jī)采用21m3高風(fēng)壓空壓機(jī)供風(fēng)，單臺鉆機(jī)鉆孔能力15m/h能滿足本工程鉆孔需要。

抓斗船采用長45m寬19m的“恒強(qiáng)7”抓斗船碎巖與清礁作業(yè)，“恒強(qiáng)7”配備專用的碎巖設(shè)施（55噸的重型鑿巖棒）確保清礁效率。

由于工作面較狹小，每次碎巖完成一定面積后，抓斗船隨即對碎巖區(qū)域進(jìn)行清礁。炸礁船則在不影響抓斗船施工的情況下鉆孔作業(yè)。

另配備一艘1000m3的泥駁船用于裝卸石碴。

3.3 施工順序

根據(jù)本工程的施工特點和總體施工布置原則，先進(jìn)行鉆孔施工，待鉆孔覆蓋面積達(dá)1000m2時，在不干擾炸礁船鉆孔作業(yè)的情況下則按排抓斗船進(jìn)場用碎巖棒破碎石頭，然后再進(jìn)行清礁施工作業(yè)，抓斗船碎巖與清礁按0.8米分層循環(huán)施工。

3.4 鉆孔施工

施工時鉆孔船的船位布置平行航道中心線方向，每個船位的布孔圖見下圖2。施工前將施工區(qū)域的布孔圖用電子版的形式輸入定位軟件中，移船定位時，打開定位軟件直接在屏幕上顯示船舶的位置，直到實際位置和設(shè)計位置在誤差范圍內(nèi)為止。

為保證施工效率，鉆孔船一次性鉆孔至設(shè)計底標(biāo)高，并超深0.5m，按照要求鉆完孔后，鉆孔船退場，及時為抓斗船提供足夠作業(yè)空間。

3.5 鑿巖施工

根據(jù)地質(zhì)勘察資料，本工程系纜墩處巖層從上至下依次為卵石、散體狀花崗巖、中風(fēng)化花崗巖、微風(fēng)化花崗巖。巖石強(qiáng)度較高，單軸飽和抗壓強(qiáng)度達(dá)50～80MPa。待鉆孔船鉆孔后，采用重約55t劈裂斧直接沖砸?guī)r面，巖層沿鉆孔方向分裂成塊狀，然后采用重型抓斗進(jìn)行清礁。

圖2 ：鉆孔孔位布置示意圖

圖3 ：鉆孔船就位鉆孔施工圖

圖4 ：挖礁船水上鑿巖棒實物圖

圖5 ：挖礁船鑿巖及鉆孔現(xiàn)場施工圖

正式?jīng)_砸前，先采用不同沖程試砸，然后通過抓斗開挖難易程度、巖層碎裂程度等進(jìn)行后續(xù)糾正，以選擇合適的沖程，提高作業(yè)效率。

3.6 清礁施工

基床面碎巖后，更換重型抓斗負(fù)責(zé)水下清渣。

在施工中，根據(jù)每個清碴區(qū)域的實際范圍劃定條數(shù)，每兩條之間保證有一定的重疊部分(一般為2米)，斗與斗之間亦要重疊，保證基床面清理徹底，無孤石存在，便于下層的碎巖施工。每層清礁厚度0.8m，逐層施工。

此外，在開挖深水區(qū)域，抓斗受潮流流速的影響，會產(chǎn)生“漂斗”，開挖時應(yīng)考慮抓斗的漂移，并通過測試確定下斗的位置。

圖6 ：挖礁船重型抓斗實物圖

圖7 ：挖礁船重型抓斗配泥駁清礁施工圖

根據(jù)設(shè)計及規(guī)范要求，清碴工程結(jié)束后，應(yīng)對施工區(qū)域進(jìn)行掃床，不允許有淺點存在。對于抓斗式挖泥船漏清的淺點，用DGPS精確定位后，直接進(jìn)行沖砸處理，然后由重型抓斗清除，直到測深儀測量結(jié)果滿足設(shè)計水深為止。

3.7 功效分析

結(jié)合本工程的特點及船機(jī)設(shè)備施工功效分析，鉆孔船平均每天鉆孔約120個，碎巖與清礁方量的理論日產(chǎn)量約為200m3/天，則完成鉆孔共需12000/120/0.8=125天；清碴需要天數(shù)：20000/200/0.8=125天。鉆孔船與抓斗船平行施工作業(yè)天數(shù)為60天，總工期為6個月。雖然較鉆孔爆破施工周期長，但該工藝有效解決了爆破對周邊養(yǎng)殖的影響，保證了工程順利完工。

4 結(jié)束語

福州港三都澳港區(qū)漳灣作業(yè)區(qū)10號泊位工程硬質(zhì)基槽采用鉆孔+鑿巖+清礁組合工藝，很好地解決了鉆孔爆破對周邊漁排的影響，為今后類似工程施工提供了經(jīng)驗。